Опубліковано: 21 травня 2025 р. / Оновлено: 2 червня 2025 р. – Автор: Konrad Wolfenstein
Сонячний парк | Нормована вартість електроенергії для наземних фотоелектричних систем: значення та економічна доцільність на прикладі – Зображення: Xpert.Digital
Порівняння вартості сонячної енергії: фотоелектричні системи перевершують традиційні джерела енергії
Фотоелектричні системи відкритого поля: чи є інвестиція більш вигідною, ніж будь-коли?
Поточна приведена в ціну вартість електроенергії (LCOE) для наземних фотоелектричних систем, яка коливається від 4,1 до 6,9 центів за кіловат-годину, чітко демонструє, наскільки конкурентоспроможною стала сонячна енергія порівняно з традиційними джерелами енергії. Цей розвиток має далекосяжні наслідки для енергетичного сектору та економічної життєздатності сонячних електростанцій.
Що таке приведена вартість електроенергії (LCOE)?
Зрівняльна вартість електроенергії (LCOE) стосується середньої вартості виробництва однієї кіловат-години (кВт·год) електроенергії протягом усього терміну служби електростанції. Цей показник дозволяє безпосередньо порівнювати витрати між різними технологіями виробництва електроенергії.
Розрахунок включає:
- Інвестиційні витрати на придбання та встановлення
- Експлуатаційні витрати та витрати на технічне обслуговування
- Витрати на фінансування
- Потенційні витрати на пальне
- Витрати на демонтаж після закінчення терміну служби
Спрощена формула така: (поточна вартість загальних витрат протягом життєвого циклу) / (поточна вартість усієї електроенергії, виробленої протягом життєвого циклу).
Пов'язано з цим:
Порівняння вартості фотоелектричних систем відкритого поля
Зі витратами на виробництво електроенергії від 4,1 до 6,9 центів за кіловат-годину, наземні фотоелектричні системи наразі є найекономічнішим видом виробництва електроенергії в Німеччині. Для порівняння, витрати на виробництво з інших джерел енергії значно вищі
- Лігніт: від 15,1 до 25,7 центів/кВт·год
- Атомна енергія: до 49 центів/кВт·год
Дослідники Фраунгофера навіть прогнозують, що ці витрати можуть ще більше знизитися до 3,1–5,0 центів за кіловат-годину до 2045 року.
Коли наземна фотоелектрична система стає економічно вигідною?
Фотоелектрична система вважається економічно вигідною, якщо дохід від «зелених» тарифів та економія на електроенергії перевищують інвестиційні та експлуатаційні витрати. У наземних системах вирішальну роль відіграє кілька факторів:
1. Розмір площі та габарити системи
Прибутковість зростає з розміром заводу. Багато розробників проектів починають активно працювати лише на площах щонайменше чотири-п'ять гектарів, оскільки тоді в гру вступає ефект масштабу. Однак, менші проекти також можуть бути прибутковими, якщо вироблену електроенергію можна використовувати в безпосередній близькості.
2. Винагорода та маркетинг
Наразі пропонуються такі моделі компенсації:
- Системи потужністю до 1000 кВтпік: фіксований «зелений» тариф 7,00 центів за кВт·год
- Установки понад 1000 кВтпік: участь у тендерних процедурах з максимальною вартістю 6,8 цента за кВт·год на 2025 рік
Все частіше електростанції також експлуатуються економічно вигідно поза межами субсидій EEG через угоди про купівлю-продаж електроенергії (PPA).
Пов'язано з цим:
3. Термін окупності
Типовий термін амортизації фотоелектричних систем становить від 10 до 15 років. Після цього початкові інвестиції рефінансуються, і система генерує прибуток протягом решти терміну служби, який становить від 20 до 30 років.
4. Паритет мережі
Паритет мережі стосується точки, за якої вартість власної сонячної енергії дорівнює або нижча за вартість електроенергії з громадської мережі. Цього порогу було досягнуто в Німеччині ще у 2012 році, що принципово покращило економічну життєздатність систем сонячної енергії.
Особливі економічні переваги об'єктів відкритого простору
Наземні сонячні електростанції пропонують кілька економічних переваг порівняно з даховими сонячними електростанціями:
- Нижчі інвестиційні витрати: монтаж на відкритих майданчиках часто простіший і дешевший, ніж на дахах.
- Оптимальна орієнтація: Системи відкритого ґрунту можна ідеально вирівняти відносно сонця, що призведе до вищої врожайності.
- Економія масштабу: Більші електростанції отримують вигоду від нижчих витрат на встановлений кіловат.
Розвиток витрат
Збалансована вартість електроенергії (LCOE) для фотоелектричних систем різко впала за останні роки – приблизно на 90% між 2010 і 2020 роками. Ця тенденція, ймовірно, продовжиться, хоча й більш помірними темпами.
Для порівняння: Поточні ціни на електроенергію для кінцевих споживачів становлять близько 26,1 цента/кВт·год для нових клієнтів та 34,7 цента/кВт·год для існуючих клієнтів. Це ілюструє значну різницю між витратами на виробництво та цінами для кінцевих споживачів.
Економічно та екологічно: чому сонячні парки на відкритій місцевості такі переконливі
Зі витратами на виробництво електроенергії від 4,1 до 6,9 центів за кіловат-годину, наземні фотоелектричні системи вже давно перетнули поріг економічної доцільності. Вони не лише є найефективнішою формою виробництва електроенергії, але й пропонують привабливі інвестиційні можливості з керованими термінами амортизації. Поєднання низьких витрат на виробництво, довгострокового зростання ринкових цін на електроенергію та різних маркетингових варіантів робить наземні системи економічно обґрунтованою інвестицією – як для професійних розробників проектів, так і для муніципалітетів та сільськогосподарських підприємств, які мають необхідні земельні ресурси.
Фотоелектричні системи відкритого поля: приклад потенціалу продуктивності на 4-5 гектарах
Для планування наземних фотоелектричних систем ефективність використання площі є ключовим параметром. Залежно від технічної конфігурації та умов ділянки, на площі від 4 до 5 гектарів можна досягти середньої встановленої потужності від 3,6 до 7 МВт. Цей діапазон зумовлений такими факторами:
Коефіцієнт продуктивності площі
Сучасні сонячні електростанції відкритого типу зараз досягають потужності 0,9–1,4 МВт на гектар. Це значення залежить від:
- Модульна технологія: високопродуктивні модулі з коефіцієнтом корисної дії понад 22% зменшують потребу в просторі.
- Система кріплення: Орієнтація схід-захід або системи стеження збільшують використання площі до 25%.
- Міжряддя: більші відстані між рядами модулів (для мінімізації затінення) зменшують щільність потужності, але водночас дозволяють використовувати агрофотоелектричні системи.
Площа та потужність: Залежно від технології та налаштувань, за допомогою сонячної енергії можна виробляти від 0,9 до 1,4 мегават енергії на гектар землі (що приблизно дорівнює розміру півтора футбольних полів).
Що впливає на врожайність з гектара:
- Технологія сонячних панелей: більш ефективні сонячні панелі потребують менше місця.
- Розташування сонячних модулів: Спеціальна орієнтація або системи, що відстежують сонце, забезпечують вироблення більшої кількості електроенергії.
- Відстань між рядами модулів: Якщо сонячні панелі розташовані далі одна від одної, на кожну площу виробляється менше електроенергії, але цю площу потенційно можна використовувати для інших цілей, наприклад, для сільського господарства (агрофотоелектричні панелі).
Приклад розрахунку:
- Якщо ви використовуєте 4 гектари землі та припускаєте, що виробляєте в середньому 1,1 мегавата на гектар, то загалом вийде 4,4 мегавата.
- Якщо умови будуть оптимальними та вдасться досягти 1,4 мегавата на гектар, то на 5 гектарах можна буде виробити 7 мегават.
Для 4 гектарів за стандартних умов:
- Вихідна потужність = Площа (у га) × Вихідна потужність на гектар (у МВт/га)
↪ Вихідна потужність = 4 га x 1,1 МВт/га = 4,4 МВт
Для 5 гектарів за оптимальних умов:
- Вихідна потужність = Площа (у га) × Вихідна потужність на гектар (у МВт/га)
↪ Вихідна потужність = 5 га x 1,4 МВт/га = 7 МВт
Коротко кажучи: більша ефективність та кращі технології = більше електроенергії на тій самій площі. Чотири гектари можуть генерувати приблизно 4,4 МВт – або навіть більше за ідеальних умов.
Практичні приклади та обмеження
- Типова електростанція потужністю 5 МВт потребує приблизно 4,5 гектара при використанні стандартизованих монтажних конструкцій.
- У Північному Рейні-Вестфалії було впроваджено 2023 установки потужністю 1,35 МВт/га, що поєднували двосторонні модулі та оптимізовану міжряддя.
- Потужність підключення до мережі часто виступає обмежувальним фактором: електростанція потужністю 7 МВт потребує підключення середньої напруги 20 кВ, наявність якого необхідно перевірити заздалегідь.
Економічні рамкові умови
Поточні інвестиційні витрати становлять 600–900 євро/кВтпік, що для системи потужністю 5 МВт становить 3–4,5 мільйона євро. З огляду на 950–1100 годин повного навантаження на рік у Німеччині, це дає річний прибуток:
5 МВт x 1050 год = 5250 МВтгод
За ціною електроенергії 6,8 цента/кВт·год (вартість тендеру EEG 2025) це генерує річний дохід у розмірі 357 000 євро, що забезпечує період амортизації 9–12 років.
Майбутній потенціал
З впровадженням тандемних фотоелектричних модулів (ККД >30%), щільність потужності може зрости до 2 МВт/га до 2030 року, що дозволить досягти 10 МВт на 5 гектарах.
Пов'язано з цим:
Інноваційне фотоелектричне рішення для зниження витрат (до 30%) та економії часу (до 40%)
Інноваційне фотоелектричне рішення для зниження витрат та економії часу - Зображення: Xpert.Digital
Більше інформації тут:
Ваш партнер для розвитку бізнесу в галузях фотоелектричної енергетики та будівництва
Від промислових фотоелектричних систем на дахах до сонячних парків та великих сонячних паркінгів
☑️ Наша ділова мова – англійська або німецька
☑️ НОВИНКА: Листування вашою рідною мовою!
Konrad Wolfenstein
Я та моя команда раді бути вашим особистим консультантом.
Ви можете зв'язатися зі мною, заповнивши контактну форму тут [email protected]:, або просто зателефонувавши мені за номером +49 7348 4088 965. Моя адреса електронної пошти
Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проєкту.